氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）由于其高电子迁移率、高电流密度及高耐压等突出特性而受到广泛关注,成为电力电子器件的一个重要组成部分,在未来的电力转换中有着良好的应用潜力。但是受限于GaN材料本身的高缺陷密度及存在于GaN表面的界面态问题,AlGaN/GaN HEMT器件存在着可靠性问题,MIS-HEMT的结构引用能够有效的减小器件的栅漏电,可以提高器件的击穿电压,另外栅介质也可以作为器件的表面钝化层,能够提高器件界面质量,有效抑制电流崩塌,提高器件的可靠性,因此MIS-HEMT器件的研究成为AlGaN/GaN HEMT器件性能提高的研究重点。在本论文中,研究工作主要围绕AlGaN/GaN MIS-HEMT器件的界面改善展开,包含欧姆接触的优化、材料结构设计、MIS-HEMT器件的界面改善研究三部分,论文的主要内容如下:1、研究了不同金属厚度配比及退火温度对欧姆接触的影响,以及不同金属厚度下欧姆接触的温度稳定性。实验结果表明Al、Au厚度对欧姆接触影响明显,Ti/Al/Ni/Au=20/130/50/50 nm金属叠层在845℃下退火,能够形成良好的欧姆接触,接触电阻为0.77Ω·mm。温度稳定性测试表明,130 nm Al形成的欧姆接触在25℃-300℃测试范围内稳定性较好;50 nm Au的欧姆接触与150 nm Au的欧姆接触温度稳定性差别不明显。2、研究了不同GaN沟道/AlGaN背势垒厚度的AlGaN/GaN MIS-HEMT漏电和击穿特性。结果表明,由于漏电通道不同及AlGaN背势垒中受主陷阱的存在,采用较薄GaN沟道能够得到更高的击穿电压。对于微米量级的不同厚度GaN沟道的AlGaN背势垒器件,器件的转移输出特性没有明显退化。800 nm GaN沟道AlGaN/GaN MIS-HEMT器件的击穿电压是926V@1mA/mm,导通电阻和饱和电流分别能达到11.9Ω·mm和530.0 mA/mm。并且在300 V到800 V电压范围内,器件漏电缓慢增加,实现AlGaN/GaN MIS-HEMT器件耐压提升。3、研究不同界面处理对AlGaN/GaN MIS-HEMT器件性能影响,采用N₂和NH₃等离子体对器件界面预处理,实验结果表明N₂等离子体预处理能够减小器件的电流崩塌,通过对N₂等离子体预处理的时间优化,发现预处理时间10 min能够较好的提高器件的动态特性,器件的脉冲饱和输出电流下降幅度由未处理的306.1 mA/mm减小到99.1 mA/mm。引入AlN作为界面介质插入层能够改善器件界面质量,利用退火的AlN作为介质插入层能够有效提高器件的动态性能,将器件的阈值回滞从411 mV减小至111 mV,动态测试表明,在900V关态应力下,器件的R_Dynamic/R_ON从42.04减小至4.76。